2025年高職（機(jī)電一體化技術(shù)）傳感器應(yīng)用技術(shù)綜合測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。(總共20題，每題2分)1.傳感器能感知的輸入變化量越小，表示傳感器的（）A.線性度越好B.遲滯越小C.重復(fù)性越好D.靈敏度越高2.下列不屬于傳感器靜態(tài)特性指標(biāo)的是（）A.量程B.響應(yīng)時(shí)間C.線性度D.重復(fù)性3.傳感器的輸出量通常為（）A.非電量信號(hào)B.電量信號(hào)C.位移信號(hào)D.壓力信號(hào)4.應(yīng)變片式電阻傳感器是利用（）將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的。A.壓電效應(yīng)B.壓阻效應(yīng)C.應(yīng)變效應(yīng)D.光電效應(yīng)5.金屬應(yīng)變片的靈敏系數(shù)主要取決于（）A.材料力學(xué)性能B.材料幾何尺寸C.環(huán)境溫度D.應(yīng)變片的粘貼方式6.半導(dǎo)體應(yīng)變片的靈敏系數(shù)比金屬應(yīng)變片（）A.小B.大C.相等D.不確定7.電容式傳感器的優(yōu)點(diǎn)不包括（）A.溫度穩(wěn)定性好B.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單C.動(dòng)態(tài)響應(yīng)快D.靈敏度高8.變極距型電容式傳感器的靈敏度與極距（）A.成正比B.成反比C.平方成正比D.平方成反比9.自感式傳感器采用變壓器式交流電橋測(cè)量電路時(shí)，其輸出電壓（）A.與銜鐵位移成正比B.與銜鐵位移成反比C.與銜鐵位移的平方成正比D.與銜鐵位移的平方成反比10.差動(dòng)變壓器式傳感器的零點(diǎn)殘余電壓產(chǎn)生的原因不包括（）A.傳感器的兩次級(jí)繞組的電氣參數(shù)不同B.傳感器的兩次級(jí)繞組的幾何尺寸不同C.磁性材料的非線性D.環(huán)境溫度的變化11.電渦流式傳感器的原理是基于（）A.電磁感應(yīng)原理B.壓電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.光電效應(yīng)12.霍爾元件產(chǎn)生霍爾電勢(shì)的必要條件不包括（）A.存在磁場(chǎng)B.存在電場(chǎng)C.半導(dǎo)體材料D.電流與磁場(chǎng)方向垂直13.磁電式傳感器是利用（）將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的。A.電磁感應(yīng)原理B.壓電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.光電效應(yīng)14.熱電偶傳感器的工作原理是基于（）A.熱電效應(yīng)B.壓電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.光電效應(yīng)15.熱電阻傳感器是利用（）將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的。A.熱電效應(yīng)B.壓電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.金屬導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性16.光纖傳感器是利用（）將被測(cè)量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)變化的。A.光電效應(yīng)B.壓電效應(yīng)C.壓阻效應(yīng)D.電磁感應(yīng)原理17.傳感器的線性度越接近1，表示傳感器的輸出與輸入之間（）A.越接近線性關(guān)系B.越遠(yuǎn)離線性關(guān)系C.線性關(guān)系不變D.不確定18.傳感器的遲滯現(xiàn)象是指?jìng)鞲衅髟谡谐毯头葱谐唐陂g，輸出輸入特性曲線（）A.重合B.不重合C.對(duì)稱D.不對(duì)稱19.傳感器的重復(fù)性是指?jìng)鞲衅髟谳斎肓堪赐环较蜃魅砍踢B續(xù)多次變化時(shí)，所得特性曲線（）A.完全重合B.不完全重合C.對(duì)稱D.不對(duì)稱20.傳感器的分辨率是指?jìng)鞲衅髂軌驒z測(cè)到的（）變化量。A.最大B.最小C.平均D.任意第II卷（非選擇題，共60分）21.簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）-簡(jiǎn)述傳感器的定義和組成部分。-說(shuō)明應(yīng)變片式電阻傳感器測(cè)量應(yīng)變的原理。22.分析題（每題10分，共分20分）-分析電容式傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。-闡述自感式傳感器采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。23.計(jì)算題（每題10分，共20分）-已知某變極距型電容式傳感器的初始電容C0=100pF，極距d0=1mm，當(dāng)極距變化量Δd=0.1mm時(shí)，求電容的變化量ΔC。-有一熱電阻傳感器，其電阻溫度系數(shù)α=0.004/℃，在溫度t0=2０℃時(shí)，電阻值R0=100Ω，求當(dāng)溫度t=50℃時(shí)的電阻值R。24.材料分析題（每題10分，共20分）材料：某數(shù)控機(jī)床在加工過(guò)程中，出現(xiàn)了加工精度下降的問(wèn)題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，機(jī)床的位移傳感器出現(xiàn)了故障。已知該位移傳感器為光柵傳感器，其工作原理是基于莫爾條紋現(xiàn)象。-請(qǐng)分析光柵傳感器的工作原理及莫爾條紋的作用。-針對(duì)該機(jī)床加工精度下降的問(wèn)題，提出可能的解決措施。25.設(shè)計(jì)題（每題20分，共20分）設(shè)計(jì)一個(gè)基于傳感器的溫度控制系統(tǒng)，要求能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)溫度，并根據(jù)設(shè)定值自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度。請(qǐng)說(shuō)明系統(tǒng)的組成部分、工作原理及各部分的作用。答案：1.D2.B3.B4.C5.A6.B7.A8.D9.A10.D11.A12.B13.A14.A15.D16.A17.A18.B19.A20.B21.傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。組成部分包括敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路。應(yīng)變片式電阻傳感器測(cè)量應(yīng)變的原理是：當(dāng)應(yīng)變片受到外力作用產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)，其電阻值會(huì)發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電阻的變化來(lái)確定應(yīng)變的大小。22.電容式傳感器優(yōu)點(diǎn)：溫度穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、靈敏度高。缺點(diǎn)：輸出阻抗高、負(fù)載能力差。應(yīng)用場(chǎng)合：用于位移、壓力、加速度等測(cè)量。自感式傳感器采用差動(dòng)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)：提高靈敏度、減小非線性誤差、提高抗干擾能力。23.1.根據(jù)變極距型電容式傳感器電容變化公式ΔC/C0=-2Δd/d0，可得ΔC=-2C0Δd/d0=-2×100×0.1/1=-20pF。2.根據(jù)熱電阻計(jì)算公式R=R0(1+α(t-t0))，可得R=100×(1+0.004×(50-20))=112Ω。24.光柵傳感器工作原理：利用光柵的莫爾條紋現(xiàn)象，將位移量轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的變化，再通過(guò)光電元件轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。莫爾條紋作用：放大位移量、細(xì)分位移量、提高測(cè)量精度。解決措施：檢查光柵傳感器是否損壞，如有損壞及時(shí)更換；檢查光柵傳感器的安裝是否正確，如有松動(dòng)重新安裝；檢查光柵傳感器的信號(hào)傳輸線路是否正常，如有故障及時(shí)修復(fù)。25.系統(tǒng)組成部分：溫度傳感器、控制器、執(zhí)行器、被控對(duì)象。工作原理：溫度傳感器